2024版高考物理一轮复习教材基础练第十四章光学教材实验18测量玻璃的折射率教学课件

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教材实验18　测量玻璃的折射率
小朱同学用插针法测定玻璃砖的折射率。【实验原理】(1)当光从空气射入玻璃时,若入射角为i,折射角为r,根据折射定律n=　　　　,可计算出玻璃的折射率。 【实验步骤】(2)实验桌上的方木板上有一张白纸,白纸上放有如图1所示的实验器材,小朱同学认为除了量角器外还缺少一种器材,则所缺器材的名称为　　　　。将器材配齐后,他进行实验,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb'。在玻璃砖的一侧插入两枚大头针P1、P2。眼睛在另一侧透过玻璃看P1和P2,使P1的像被P2的像挡住,在眼睛这一侧再插入第三枚大头针P3,使它把P1、P2的像挡住,再透过玻璃砖观察,调整视线方向,插上第四枚大头针P4时应使其遮挡住　　　　　　　　。 
【注意事项】(3)为取得较好的实验效果,下列操作正确的是　　　　。 A.必须选用上、下表面平行的玻璃砖B.入射角应尽量小些C.大头针应垂直地插在纸面上D.大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些【数据处理与误差分析】(4)小朱同学在量入射角和折射角时,由于没有使用量角器,在完成了光路图以后,在P1、P2所在的直线上取一点A,将光线的出射点记为O',用圆规以光线的入射点O为圆心,OA为半径画圆,交OO'延长线于C点,过A点和C点作垂直入射光线法线的直线,垂足分别为B点和D点,如图2所示,若他测得AB=7.5 cm,CD=5 cm,则可求出该玻璃砖的折射率n=　　　　。 (5)若小朱同学在纸上画出的界面aa'、bb'与玻璃砖位置的关系如图3所示,其他操作均正确,且均以aa'、bb'为界面画光路图。则折射率测量值　　　　真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。 
【实验拓展与创新】(6)小朱同学又想用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验,他先在白纸上放好圆弧状玻璃砖,然后按照前面的实验步骤插了P'1、P'2、P'3和P'4四枚大头针,在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓,如图4所示,其中O'为两圆弧圆心,图中已画出入射光线。①在图4上补画出光路并标出光线在MN面上的入射角i和折射角r;②为了保证在弧面PQ得到出射光线,实验过程中,光线在弧面MN的入射角应适当　　　　(选填“小一些”“无所谓”或“大一些”); ③多次改变入射角,测得几组入射角i和折射角r,根据测得的入射角和折射角的正弦值,画出了如图5所示的图像,由图像可知该玻璃砖的折射率n=　　　　。